一种应用于喷码机的放大检测电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种应用于喷码机的放大检测电路，其包括信号输入接口，所述信号输入接口的输出端依次连接有缓冲放大模块、BTL功放模块和升压变压器，所述升压变压器的第一输出端分别连接有压电换能器和电压采样模块，所述升压变压器的第二输出端连接有电流采样模块。本实用新型通过BTL功放模块和升压变压器实现压电换能器输入信号的功率放大和电压放大，通过电压采样模块和电流采样模块实现了对输入信号的电压和电流采样，以供给后续做频率分析处理，可以实现电路的阻抗匹配和频率跟踪，而且电路结构简单、成本低，具有良好的经济和社会效益。本实用新型可广泛应用于喷码机放大检测电路。
【专利说明】—种应用于喷码机的放大检测电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及放大检测电路领域，尤其涉及一种应用于喷码机的放大检测电路。
【背景技术】
[0002]BTL:Bridge-Tied-load,意为桥接式负载，负载的两端分别接在两个放大器的输出端。
[0003]喷墨打印技术的基本工作原理是:在墨水供给泵的压力作用下，油墨从墨芯经过墨路管道，调节压力、粘度、进入喷枪，随着压力的持续，油墨从喷嘴喷射出来，油墨在经过喷嘴时，受压电换能器的作用断裂成一串连续的、间距相等且大小相同的墨滴，喷射墨流向下继续运动经过充电电极被充电，在充电电极中墨滴从墨线中分离出来。充电电极上加了一定的电压，当墨滴从导电墨线分离出来的时候会在瞬间带上与充电电极所加电压成正比例的负电荷。通过改变充电电极的电压频率，使其与墨滴断裂的频率相同，这样可给每一个墨滴都充上预定的负电荷，在压力的持续下，墨流继续向下运动，从由两个分别带有正负电压的偏转板形成的水平电场中间通过，通常，在电场中会设置相位检测传感器，检测墨滴的存电状况，存电量的数据会传输到电脑主板，调整存电量的大小，确保喷印字符的清晰度。带电的墨滴经过电场时会发生偏转，偏转程度取决于所带电荷的多少，不带电的墨滴不发生偏转，一直向下飞行，流入回收管，最终经回收管道回到墨芯中循环使用。带电并偏转的墨滴以一定的速度和角度落从喷头前端的孔喷射出来后，撞击到从垂直喷头的前面经过的介质上，形成标识。要喷印的信息通过电脑主板的处理，改变墨滴所带电荷，就可以生成不同的标识信息。
[0004]喷码机中是靠压电换能器的震荡产生墨滴，压电换能器的震荡是靠正弦波电压来驱动的。一方面，正弦波的需要经过放大升压，提供输出功率，再输出到压电换能器；另一方面，压电换能器要实现高效率地工作，不仅要求发生器提供的电能有足够的功率，而且要求其频率与压电换能器的谐振频率一致。通常，换能器的谐振频率会由于发热、负载变化、老化等原因发生改变。对于喷码机设备来说，这种现象尤为显著，很多外部因素都会引起压电换能器谐振频率的漂移，如不及时调整发生器的振荡频率，换能器的工作状态就会变好，轻则效率下降，重则停止震动。
[0005]现有技术中，用手动方式调整频率不但效率低下，而且不适应自动化生产的要求。实用新型内容
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种具备功率放大、升压放大、频率跟踪和阻抗匹配的喷码机放大检测电路。
[0007]本实用新型所采用的技术方案是:
[0008]一种应用于喷码机的放大检测电路，其包括信号输入接口，所述信号输入接口的输出端依次连接有缓冲放大模块、BTL功放模块和升压变压器，所述升压变压器的第一输出端分别连接有压电换能器和电压采样模块，所述升压变压器的第二输出端连接有电流采样模块。
[0009]优选的，所述缓冲放大模块包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的输出端依次连接有第一电阻和第一电容，所述第一运算放大器的正极输入端连接到信号输入接口，所述第一运算放大器的负极输入端连接到第一运算放大器的输出端，所述第一电容连接到BTL功放模块。
[0010]优选的，所述BTL功放模块包括第二运算放大器、第三运算放大器、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第一二极管、第二二极管、第一电源端和第二电源端，所述第一运算放大器的负极输入端连接到缓冲放大模块，所述第二运算放大器的负极输入端和第二运算放大器的输出端之间连接有第二电容，所述第二运算放大器的负极输入端和第一三极管的发射极之间连接有第二电阻，所述第二运算放大器的正极输入端接地，所述第一三极管的基极和第一电源端之间连接有第三电阻，所述第一三极管的集电极连接到第一电源端，所述第一三极管的发射极连接到第二三极管的发射极，所述第一三极管的基极和第二三极管的基极之间连接有第三电容，所述第二二极管的正极连接到第一三极管的基极，所述第一二极管的负极连接到第二三极管的基极，所述第二三极管的基极连接到第二运算放大器的输出端，所述第二三极管的基极和发射极之间连接有第四电阻，所述第一电源端和地之间连接有第四电容，所述第二电源端和地之间连接有第五电容；所述第三运算放大器的负极输入端和第三运算放大器的输出端之间连接有第六电容，所述第三运算放大器的负极输入端和第一三极管的发射极之间连接有第五电阻，所述第三运算放大器的负极输入端和第三三极管的发射极之间连接有第六电阻，所述第三运算放大器的正极输入端接地，所述第三三极管的基极和第一电源端之间连接有第七电阻，所述第三三极管的集电极连接到第一电源端，所述第三三极管的发射极连接到第四三极管的发射极，所述第三三极管的基极和第四三极管的基极之间连接有第七电容，所述第二二极管的正极连接到第三三极管的基极，所述第二二极管的负极连接到第四三极管的基极，所述第四三极管的基极连接到第三运算放大器的输出端，所述第四三极管的基极和发射极之间连接有第八电阻，所述第一电源端和地之间连接有第八电容，所述第二电源端和地之间连接有第九电容；其还包括第十电容，所述第一三极管的发射极通过第十电容连接到升压变压器的输入端，所述第三三极管的发射极连接到升压变压器的输入端。
[0011]优选的，所述第一三极管和第三三极管均为NPN型三极管，所述第二三极管和第四三极管均为PNP型三极管，所述第一二极管和第二二极管均为双二极管，所述第一电源端为+15V电源端，所述第二电源端为-15V电源端。
[0012]优选的，所述电压采集模块包括第四运算放大器、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十电容、第三二极管和电压A/D转换接口，所述第四运算放大器的负极输入端通过第十三电阻连接到第四运算放大器的输出端，所述第四运算放大器的负极输入端通过第十二电阻接地，所述第四运算放大器的正极输入端分别通过第十一电阻和第十一电容接地，所述第三二极管的负极与第四运算放大器的正极输入端连接，所述第三二极管的正极通过第十电阻接地，所述第三二极管的正极通过第就电阻连接到升压变压器的输出端，所述第四运算放大器的输出端连接到电压A/D转换接口。
[0013]优选的，所述电流采集模块包括第五运算放大器、第六运算放大器、第七运算放大器、第八运算放大器、第四二极管、第五二极管和电流A/D转换接口，所述第五运算放大器的正极输入端通过第十五电阻连接到升压变压器的输出端，所述第五运算放大器的正极通过依次通过第十五电阻和第十四电阻接地，所述第五运算放大器的负极输入端通过第十六电阻接地，所述第五运算放大器的负极输入端和输出端之间连接有第十七电阻，所述第五运算放大器的输出端连接到第六运算放大器；所述第四二极管的正极与第六运算放大器的负极输入端连接，所述第四二极管的负极与第六运算放大器的输出端连接，所述第五二极管的正极与第六运算放大器的输出端连接，所述第五二极管的负极通过第十九电阻接地，所述第五二极管的负极与第七运算放大器的正极输入端连接，所述第六运算放大器的负极输入端通过第十八电阻连接到第七运算放大器的负极输入端，所述第七运算放大器的负极输入端通过第二十电阻连接到第七运算放大器的输出端；所述第八运算放大器的正极输入端连接到第七运算放大器的输出端，所述第八运算放大器的负极输入端通过第二十一电阻接地，所述第八运算放大器的负极输入端和输出端之间连接有第二十二电阻，所述第二十二电阻并联有第十二电容，所述第八运算放大器的输出端连接到电流A/D转换接口。
[0014]优选的，所述升压变压器的第一输入端通过第十电容连接到第一三极管的发射极，所述升压变压器的第二输入端连接到第三三极管的发射极。
[0015]优选的，所述压电换能器为压电陶瓷换能器。
[0016]本实用新型的有益效果是:
[0017]本实用新型通过BTL功放模块和升压变压器实现压电换能器输入信号的功率放大和电压放大，通过电压采样模块和电流采样模块实现了对输入信号的电压和电流采样，以供给后续做频率分析处理，可以实现电路的阻抗匹配和频率跟踪，而且电路结构简单、成本低，具有良好的经济和社会效益。
[0018]本实用新型可广泛应用于喷码机放大检测电路。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明:
[0020]图1是本实用新型电路框图；
[0021]图2是本实用新型一种实施例的电路原理图。
【具体实施方式】
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0023]如图1和图2所示，一种应用于喷码机的放大检测电路，其包括信号输入接口SIN_V0，所述信号输入接口 SIN_V0的输出端依次连接有缓冲放大模块、BTL功放模块和升压变压器Tl，所述升压变压器Tl的第一输出端分别连接有压电换能器XlOO和电压采样模块，所述升压变压器Tl的第二输出端连接有电流采样模块。
[0024]作为本实用新型一种较佳的实施方式，如图2所示。
[0025]所述缓冲放大模块包括第一运算放大器U201A，所述第一运算放大器U201A的输出端依次连接有第一电阻R201和第一电容C201，所述第一运算放大器U201A的正极输入端连接到信号输入接口 SIN_V0，所述第一运算放大器U201A的负极输入端连接到第一运算放大器U201A的输出端，所述第一电容C201连接到BTL功放模块。
[0026]所述BTL功放模块包括第二运算放大器U201B、第三运算放大器U201C、第一三极管Q201、第二三极管Q202、第三三极管Q203、第四三极管Q204、第一二极管D201、第二二极管D202、第一电源端和第二电源端，所述第一运算放大器U201A的负极输入端连接到缓冲放大模块，所述第二运算放大器U201B的负极输入端和第二运算放大器U201B的输出端之间连接有第二电容C202，所述第二运算放大器U201B的负极输入端和第一三极管Q201的发射极之间连接有第二电阻R202，所述第二运算放大器U201B的正极输入端接地，所述第一三极管Q201的基极和第一电源端之间连接有第三电阻R203，所述第一三极管Q201的集电极连接到第一电源端，所述第一三极管Q201的发射极连接到第二三极管Q202的发射极，所述第一三极管Q201的基极和第二三极管Q202的基极之间连接有第三电容C203，所述第二二极管D202的正极连接到第一三极管Q201的基极，所述第一二极管D201的负极连接到第二三极管Q202的基极，所述第二三极管Q202的基极连接到第二运算放大器U201B的输出端，所述第二三极管Q202的基极和发射极之间连接有第四电阻R204，所述第一电源端和地之间连接有第四电容C204，所述第二电源端和地之间连接有第五电容C205 ;所述第三运算放大器U201C的负极输入端和第三运算放大器U201C的输出端之间连接有第六电容C206，所述第三运算放大器U201C的负极输入端和第一三极管Q201的发射极之间连接有第五电阻R205，所述第三运算放大器U201C的负极输入端和第三三极管Q203的发射极之间连接有第六电阻R206，所述第三运算放大器U201C的正极输入端接地，所述第三三极管Q203的基极和第一电源端之间连接有第七电阻R207，所述第三三极管Q203的集电极连接到第一电源端，所述第三三极管Q203的发射极连接到第四三极管Q204的发射极，所述第三三极管Q203的基极和第四三极管Q204的基极之间连接有第七电容C207，所述第二二极管D202的正极连接到第三三极管Q203的基极，所述第二二极管D202的负极连接到第四三极管Q204的基极，所述第四三极管Q204的基极连接到第三运算放大器U201C的输出端，所述第四三极管Q204的基极和发射极之间连接有第八电阻R208，所述第一电源端和地之间连接有第八电容C208，所述第二电源端和地之间连接有第九电容C209 ;其还包括第十电容C210，所述第一三极管Q201的发射极通过第十电容C210连接到升压变压器Tl的输入端，所述第三三极管Q203的发射极连接到升压变压器Tl的输入端。
[0027]所述第一三极管Q201和第三三极管Q203均为NPN型三极管，所述第二三极管Q202和第四三极管Q204均为PNP型三极管，所述第一二极管D201和第二二极管D202均为双二极管，所述第一电源端为+15V电源端，所述第二电源端为-15V电源端。
[0028]所述电压采集模块包括第四运算放大器U201D、第九电阻R209、第十电阻R210、第i^一电阻R211、第十二电阻R212、第十三电阻R213、第十电容C210、第三二极管D203和电压A/D转换接口 M0DV-AD，所述第四运算放大器U201D的负极输入端通过第十三电阻R213连接到第四运算放大器U201D的输出端，所述第四运算放大器U201D的负极输入端通过第十二电阻R212接地，所述第四运算放大器U201D的正极输入端分别通过第i^一电阻R211和第十一电容C211接地，所述第三二极管D203的负极与第四运算放大器U201D的正极输入端连接，所述第三二极管D203的正极通过第十电阻R210接地，所述第三二极管D203的正极通过第就电阻连接到升压变压器Tl的输出端，所述第四运算放大器U201D的输出端连接到电压A/D转换接口 MODV-AD。
[0029]所述电流采集模块包括第五运算放大器U202A、第六运算放大器U202B、第七运算放大器U202C、第八运算放大器U202D、第四二极管D204A、第五二极管D204B和电流A/D转换接口 M0D1-AD，所述第五运算放大器U202A的正极输入端通过第十五电阻R215连接到升压变压器Tl的输出端，所述第五运算放大器U202A的正极通过依次通过第十五电阻R215和第十四电阻R214接地，所述第五运算放大器U202A的负极输入端通过第十六电阻R216接地，所述第五运算放大器U202A的负极输入端和输出端之间连接有第十七电阻R217，所述第五运算放大器U202A的输出端连接到第六运算放大器U202B ;所述第四二极管D204A的正极与第六运算放大器U202B的负极输入端连接，所述第四二极管D204A的负极与第六运算放大器U202B的输出端连接，所述第五二极管D204B的正极与第六运算放大器U202B的输出端连接，所述第五二极管D204B的负极通过第十九电阻R219接地，所述第五二极管D204B的负极与第七运算放大器U202C的正极输入端连接，所述第六运算放大器U202B的负极输入端通过第十八电阻R218连接到第七运算放大器U202C的负极输入端，所述第七运算放大器U202C的负极输入端通过第二十电阻R220连接到第七运算放大器U202C的输出端；所述第八运算放大器U202D的正极输入端连接到第七运算放大器U202C的输出端，所述第八运算放大器U202D的负极输入端通过第二十一电阻R221接地，所述第八运算放大器U202D的负极输入端和输出端之间连接有第二十二电阻R222，所述第二十二电阻R222并联有第十二电容C212，所述第八运算放大器U202D的输出端连接到电流A/D转换接口MOD1-AD。
[0030]所述升压变压器Tl的第一输入端通过第十电容C210连接到第一三极管Q201的发射极，所述升压变压器Tl的第二输入端连接到第三三极管Q203的发射极。
[0031]所述压电换能器XlOO为压电陶瓷换能器。
[0032]本实用新型通过BTL功放模块和升压变压器Tl实现压电换能器XlOO输入信号的功率放大和电压放大，通过电压采样模块和电流采样模块实现了对输入信号的电压和电流采样，以供给后续做频率分析处理，可以实现电路的阻抗匹配和频率跟踪，而且电路结构简单、成本低，具有良好的经济和社会效益。
[0033]以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【权利要求】
1.一种应用于喷码机的放大检测电路，其特征在于:其包括信号输入接口，所述信号输入接口的输出端依次连接有缓冲放大模块、BTL功放模块和升压变压器，所述升压变压器的第一输出端分别连接有压电换能器和电压采样模块，所述升压变压器的第二输出端连接有电流采样模块。 .根据权利要求1所述的一种应用于喷码机的放大检测电路，其特征在于:所述缓冲放大模块包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的输出端依次连接有第一电阻和第一电容，所述第一运算放大器的正极输入端连接到信号输入接口，所述第一运算放大器的负极输入端连接到第一运算放大器的输出端，所述第一电容连接到BTL功放模块。 根据权利要求2所述的一种应用于喷码机的放大检测电路，其特征在于:所述BTL功放模块包括第二运算放大器、第三运算放大器、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第一二极管、第二二极管、第一电源端和第二电源端， 所述第一运算放大器的负极输入端连接到缓冲放大模块，所述第二运算放大器的负极输入端和第二运算放大器的输出端之间连接有第二电容，所述第二运算放大器的负极输入端和第一三极管的发射极之间连接有第二电阻，所述第二运算放大器的正极输入端接地，所述第一三极管的基极和第一电源端之间连接有第三电阻，所述第一三极管的集电极连接到第一电源端，所述第一三极管的发射极连接到第二三极管的发射极，所述第一三极管的基极和第二三极管的基极之间连接有第三电容，所述第二二极管的正极连接到第一三极管的基极，所述第一二极管的负极连接到第二三极管的基极，所述第二三极管的基极连接到第二运算放大器的输出端，所述第二三极管的基极和发射极之间连接有第四电阻，所述第一电源端和地之间连接有第四电容，所述第二电源端和地之间连接有第五电容； 所述第三运算放大器的负极输入端和第三运算放大器的输出端之间连接有第六电容，所述第三运算放大器的负极输入端和第一三极管的发射极之间连接有第五电阻，所述第三运算放大器的负极输入端和第三三极管的发射极之间连接有第六电阻，所述第三运算放大器的正极输入端接地，所述第三三极管的基极和第一电源端之间连接有第七电阻，所述第三三极管的集电极连接到第一电源端，所述第三三极管的发射极连接到第四三极管的发射极，所述第三三极管的基极和第四三极管的基极之间连接有第七电容，所述第二二极管的正极连接到第三三极管的基极，所述第二二极管的负极连接到第四三极管的基极，所述第四三极管的基极连接到第三运算放大器的输出端，所述第四三极管的基极和发射极之间连接有第八电阻，所述第一电源端和地之间连接有第八电容，所述第二电源端和地之间连接有第九电容； 其还包括第十电容，所述第一三极管的发射极通过第十电容连接到升压变压器的输入端，所述第三三极管的发射极连接到升压变压器的输入端。 根据权利要求3所述的一种应用于喷码机的放大检测电路，其特征在于:所述第一三极管和第三三极管均为NPN型三极管，所述第二三极管和第四三极管均为PNP型三极管，所述第一二极管和第二二极管均为双二极管，所述第一电源端为+15V电源端，所述第二电源端为-15V电源端。 根据权利要求4所述的一种应用于喷码机的放大检测电路，其特征在于:所述电压采样模块包括第四运算放大器、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十电容、第三二极管和电压A/D转换接口，所述第四运算放大器的负极输入端通过第十三电阻连接到第四运算放大器的输出端，所述第四运算放大器的负极输入端通过第十二电阻接地，所述第四运算放大器的正极输入端分别通过第十一电阻和第十一电容接地，所述第三二极管的负极与第四运算放大器的正极输入端连接，所述第三二极管的正极通过第十电阻接地，所述第三二极管的正极通过第就电阻连接到升压变压器的输出端，所述第四运算放大器的输出端连接到电压A/D转换接口。 根据权利要求5所述的一种应用于喷码机的放大检测电路，其特征在于:所述电流采样模块包括第五运算放大器、第六运算放大器、第七运算放大器、第八运算放大器、第四二极管、第五二极管和电流A/D转换接口， 所述第五运算放大器的正极输入端通过第十五电阻连接到升压变压器的输出端，所述第五运算放大器的正极通过依次通过第十五电阻和第十四电阻接地，所述第五运算放大器的负极输入端通过第十六电阻接地，所述第五运算放大器的负极输入端和输出端之间连接有第十七电阻，所述第五运算放大器的输出端连接到第六运算放大器； 所述第四二极管的正极与第六运算放大器的负极输入端连接，所述第四二极管的负极与第六运算放大器的输出端连接，所述第五二极管的正极与第六运算放大器的输出端连接，所述第五二极管的负极通过第十九电阻接地，所述第五二极管的负极与第七运算放大器的正极输入端连接，所述第六运算放大器的负极输入端通过第十八电阻连接到第七运算放大器的负极输入端，所述第七运算放大器的负极输入端通过第二十电阻连接到第七运算放大器的输出端； 所述第八运算放大器的正极输入端连接到第七运算放大器的输出端，所述第八运算放大器的负极输入端通过第二十一电阻接地，所述第八运算放大器的负极输入端和输出端之间连接有第二十二电阻，所述第二十二电阻并联有第十二电容，所述第八运算放大器的输出端连接到电流A/D转换接口。 根据权利要求6所述的一种应用于喷码机的放大检测电路，其特征在于:所述升压变压器的第一输入端通过第十电容连接到第一三极管的发射极，所述升压变压器的第二输入端连接到第三三极管的发射极。 根据权利要求1至7任一项所述的一种应用于喷码机的放大检测电路，其特征在于:所述压电换能器为压电陶瓷换能器。
【文档编号】B41J2/045GK203920028SQ201420099508
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年3月5日 优先权日:2014年3月5日
【发明者】刘晓亮, 陈旭文, 吴志发, 梁辰 申请人:深圳市中朗通科技发展有限公司